Описание промышленных взрывчатых веществ

Известно большое количество химических соединений и смесей, которые способны под действием внешнего импульса взрываться Но к ВВ, пригодным для промышленных взрывов, относятся соединения и смеси, достаточно безопасные в изготовлении и обращении, эффективные в применении, технически и экономически доступные в изготовлении, не меняющие своих физических и химических свойств при длительном хранении и применении.

По своему физическому состоянию ВВ могут быть: а) твердыми соединениями или смесями; б) смесями жидких и твердых веществ (аммиачная селитра с жидким горючим, тротил с аммиачной селитрой и раствором селитры, жидкие нитроэфиры с аммиачной селитрой, жидкий кислород с твердым горючим и т.д.); в) газовыми смесями (метан с воздухом, ацетилен с кислородом и т.д.); г) смесями твердых или жидких веществ с газами (угольная, древесная или другая органическая пыль, брызги керосина, бензина с воздухом и т.д.); д) жидкими веществами; е) смесями жидких веществ.

Практическое применение в качестве промышленных ВВ имеют первые две группы, наибольшее распространение получили взрывчатые смеси из твердых веществ. Для взрывного бурения применяются ВВ из смеси жидких компонентов. Известны три основные формы химического превращения ВВ. Медленное химическое превращение протекает при относительно низких температурах по всему объему вещества. Этот процесс может протекать при неблагоприятных условиях хранения ВВ и недостаточной его химической стойкости. При горении и детонации химическая реакция протекает в довольно узкой зоне фронта химической реакции, в котором температура достигает некоторого критического значения и который перемещается по ВВ. Скорость его перемещения определяется величиной выделяющейся энергии и способом передачи ее к соседним слоям вещества. При горении энергия передается путем теплопередачи. Это сравнительно медленный процесс, поэтому и скорость горения может быть от долей сантиметра до десятков метров в секунду. При детонации жидких и порошкообразных ВВ энергия соседним слоям заряда передается детонационной волной, которая распространяется по ВВ со сверхзвуковой скоростью. При взрыве грубодисперсных, гранулированных и водосодержащих ВВ детонация по заряду распространяется в виде взрывного горения частиц за счет струй раскаленных газов, проникающих в прилегающие к зоне реакции слои ВВ.

ВВ делятся на две группы: бризантные (дробящие) и метательные (пороха).

Среди бризантных в особую группу выделяют инициирующие ВВ, характеризуемые высокой чувствительностью, которые применяют для изготовления средств инициирования (капсюлей-детонаторов, электродетонаторов, детонирующих шнуров).

Метательные ВВ (дымные пороха) применяются для отбойки штучного камня, когда надо отколоть блок от массива с минимальным дробящим эффектом.

По физическому состоянию различают следующие разновидности промышленных ВВ: порошкообразные, прессованные, литые, гранулированные (чешуйчатые), водосодержащие (льющиеся или текучие в холодном или горячем состоянии).

Компоненты гранулированных ВВ имеют размер гранул или чешуек 1-3 мм. Водосодержащие ВВ благодаря добавкам водного раствора селитры с загустителем имеют слаботекучую медообразную консистенцию, льющиеся ВВ имеют легкоподвижную консистенцию, допускающую их транспортирование по шлангам. Горячельющиеся ВВ в горячем состоянии имеют легкоподвижную консистенцию, но твердеют при нормальной температуре.

В горном деле применяют индивидуальные (однокомпонентные) и смесевые ВВ. Индивидуальные ВВ - химические соединения (нитроглицерин, тротил, тэн, гексоген и т.п.), содержащие в своем составе все элементы, необходимые для нормального протекания химической реакции взрыва.

Смесевые ВВ состоят из двух или нескольких компонентов, каждый из которых выполняет определенные задачи. В состав смесевых ВВ вводятся следующие компоненты.

0кислители - вещества, содержащие избыточный кислород, идущий при взрыве на окисление горючих элементов. В отдельных случаях роль окислителя может выполнять вещество, содержащее недостаточное количество кислорода для окисления собственных горючих. Так, в алюмотоле тротил выполняет роль окислителя для алюминия, а в аммонитах тротил выполняет роль горючей добавки и сенсибилизатора.

Горючие добавки - твердые или жидкие вещества, богатые углеродом и водородом, легкоокисляющиеся и выделяющие при этом большое количество тепла. Горючие добавки, вступая во взрывную реакцию с окислителем, обеспечивают выделение тепла и газообразных продуктов взрыва. Роль горючих добавок выполняют также взрывчатые компоненты, содержащие в своем составе недостаточное количество кислорода для полного окисления содержащихся в них горючих элементов. Часть углерода, выделяемого при взрыве таких ВВ в виде окиси, в свободном состоянии или в виде горючих соединений, реагирует с кислородом окислителя, повышая теплоту и общую энергию взрыва.

Сенсибилизаторы - вещества, вводимые в состав ВВ для повышения его чувствительности к начальному импульсу и передаче детонации. Это, как правило, мощные ВВ, которые в смеси с малочувствительными ВВ (аммиачная селитра и т.п.) и с невзрывчатыми веществами обеспечивают нормальную чувствительность такого смесевого ВВ к инициированию капсюлем-детонатором, электродетонатором или детонирующим шнуром и одновременно повышают энергетические характеристики этого смесевого ВВ. Роль сенсибилизатора в простейших ВВ (динамоны, игданиты, гранулиты) выполняют (при определенном процентном содержании) и невзрывчатые горючие добавки.

Стабилизаторы вводятся в состав ВВ для повышения их химической и физической стойкости. Некоторые стабилизаторы также выполняют роль горючих добавок.

Флегматизаторы - легкоплавкие вещества, масла, имеющие высокую теплоемкость и высокую температуру вспышки, обволакивающие частицы чувствительного ВВ и не вступающие с ним в реакцию. Введение флегматизаторов снижает чувствительность ВВ и обеспечивает более безопасные условия его применения. Так, перед добавкой гексогена при изготовлении скальных аммонитов его флегматизируют.

Пламегасители вводятся в состав только предохранительных ВВ для снижения температуры взрыва, благодаря чему уменьшается вероятность воспламенения метана и угольной пыли в шахтах. В качестве пламегасителей применяют хлористый натрий, хлористый калий, хлористый аммоний и т.д. Снижение температуры взрыва происходит за счет затрат тепла на нагревание и испарение содержащегося в нем пламегасителя. Кроме того, пламегаситель выполняет роль ингибитора (отрицательного катализатора), замедляя реакцию воспламенения метана горячими газами взрыва.

При цитировании материалов в рефератах, курсовых, дипломных работах правильно указывайте источник цитирования, для удобства можете скопировать из поля ниже:

Поделиться материалом

Содержание